Звезда-каннибал: Поглощенная планета раскрутила красного гиганта

Красный гигант Кеплер-56 вращается крайне необычным образом, и астрономы предполагают, что причина этого — планетарный каннибализм: звезда, возможно, поглотила одну из собственных планет.

У Кеплера-56 уже известны две экзопланеты, но, судя по всему, у них был третий, давно пропавший «собрат». К такому выводу пришел Такато Токуно, аспирант кафедры астрономии Токийского университета, проанализировав аномальные свойства звезды.

Одна из странностей Кеплера-56 заключается в том, что его внешние слои вращаются с невероятно высокой скоростью — примерно в 10 раз быстрее, чем это обычно бывает у красных гигантов. Более того, ядро звезды смещено относительно ее внешней оболочки, и их оси вращения направлены в разные стороны. Это все равно как если бы земная кора вращалась гораздо быстрее и в ином направлении, чем мантия.

Что же могло вызвать такой хаос?

Первое, что приходит в голову, — виноваты известные нам планеты. Крупные планеты могут тянуть свою звезду, подобно тому как Юпитер заставляет Солнце «покачиваться». Они также могут создавать приливы на звезде. Эти приливы невелики, но за миллионы лет даже слабые, но постоянные толчки могут раскрутить внешние слои звезды. А если орбиты планет не выровнены с вращением звезды, это может вызвать и смещение осей.

Однако Токуно понял, что этот сценарий маловероятен. Для его реализации планеты должны были бы обладать невероятной, на порядки превосходящей известные аналоги, способностью раскачивать звезду и передавать ей вращательную энергию.

Возможно, звезда просто проголодалась.

Когда звезда поглощает планету, это напрямую влияет на ее вращение. Представьте, что в Землю по касательной траектории врежется гигантский метеорит. Мы поглотили бы энергию этого удара и начали вращаться быстрее. И если бы планета врезалась в звезду под неправильным углом, это могло бы вызвать и наблюдаемое смещение между ядром Кеплера-56 и его атмосферой.

В новой статье, опубликованной в сервисе препринтов arXiv 29 октября, Токуно рассчитал, что для работы этого сценария обреченная планета должна была иметь массу от половины до двух масс Юпитера и обращаться вокруг звезды с периодом от одного до шести дней. Это точно соответствует характеристикам типичных «горячих юпитеров», которые, по всей видимости, и сами часто оказываются на пути к аналогичной судьбе.

Есть и другая возможность: звезда могла изначально родиться с быстрым вращением. Но это все равно не объясняет рассогласование между ядром и атмосферой. И тут возникает другой вопрос: почему же она так быстро вращалась с самого начала? Правдоподобный ответ — она уже тогда «съела» планету, но не под конец своей жизни, а в юности.

Астрономы только начинают приоткрывать завесу над сложными и подчас жестокими взаимоотношениями между планетами и их родительскими звездами. И каждый раз, открывая новый, пусть и столь драматичный сценарий, мы узнаем больше о жизненных циклах планет. Это открытие заставляет нас по-новому взглянуть на судьбу планетных систем, включая нашу собственную. В далеком будущем Солнце, превратившись в красного гиганта, также может поглотить внутренние планеты, и, возможно, его вращение расскажет эту историю далеким цивилизациям.